JP2003003252A - アーク式イオンプレーティング装置 - Google Patents
アーク式イオンプレーティング装置Info
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- JP2003003252A JP2003003252A JP2001192239A JP2001192239A JP2003003252A JP 2003003252 A JP2003003252 A JP 2003003252A JP 2001192239 A JP2001192239 A JP 2001192239A JP 2001192239 A JP2001192239 A JP 2001192239A JP 2003003252 A JP2003003252 A JP 2003003252A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基体に対する冷却性能を高めて、成膜時の基
体の温度上昇による劣化等を防止する。 【解決手段】 このアーク式イオンプレーティング装置
は、回転軸4aの真空容器2内側の端部に取り付けられ
ていて、回転軸4aの冷媒流路6よりも広い面積の冷媒
流路36を内部に有しており、かつ回転軸4aの冷媒流
路6との間で冷媒16の受け渡しが行われる冷却器34
を備えている。そしてこの冷却器34に、成膜しようと
する基体20を保持する回転テーブル18を取り付けて
いる。
体の温度上昇による劣化等を防止する。 【解決手段】 このアーク式イオンプレーティング装置
は、回転軸4aの真空容器2内側の端部に取り付けられ
ていて、回転軸4aの冷媒流路6よりも広い面積の冷媒
流路36を内部に有しており、かつ回転軸4aの冷媒流
路6との間で冷媒16の受け渡しが行われる冷却器34
を備えている。そしてこの冷却器34に、成膜しようと
する基体20を保持する回転テーブル18を取り付けて
いる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、アーク式蒸発源
を用いたアーク式イオンプレーティング法によって、例
えば工具、機械部品、金型、外装部品等の基体の耐摩耗
性、摺動性、耐焼き付き性、装飾性等を向上させるため
に、基体の表面に薄膜を形成するアーク式イオンプレー
ティング装置に関し、より具体的には、基体の温度上昇
による劣化等を防止する手段に関する。
を用いたアーク式イオンプレーティング法によって、例
えば工具、機械部品、金型、外装部品等の基体の耐摩耗
性、摺動性、耐焼き付き性、装飾性等を向上させるため
に、基体の表面に薄膜を形成するアーク式イオンプレー
ティング装置に関し、より具体的には、基体の温度上昇
による劣化等を防止する手段に関する。
【0002】
【従来の技術】この種のアーク式イオンプレーティング
装置の従来例を図7に示す。このアーク式イオンプレー
ティング装置は、真空に排気される真空容器2と、この
真空容器2を貫通する回転軸4と、この回転軸4の真空
容器内側の端部に取り付けられていて成膜しようとする
基体20を保持する回転テーブル18と、真空容器2外
に設けられていて回転軸4を回転(矢印Aはその回転方
向の一例を示す)させる回転駆動装置12と、真空容器
2の壁面に回転テーブル上の(または後述する冷却器3
4上の。以下同じ)基体20に向けて取り付けられたア
ーク式蒸発源22とを備えている。
装置の従来例を図7に示す。このアーク式イオンプレー
ティング装置は、真空に排気される真空容器2と、この
真空容器2を貫通する回転軸4と、この回転軸4の真空
容器内側の端部に取り付けられていて成膜しようとする
基体20を保持する回転テーブル18と、真空容器2外
に設けられていて回転軸4を回転(矢印Aはその回転方
向の一例を示す)させる回転駆動装置12と、真空容器
2の壁面に回転テーブル上の(または後述する冷却器3
4上の。以下同じ)基体20に向けて取り付けられたア
ーク式蒸発源22とを備えている。
【0003】回転テーブル18を設けているのは、当該
回転テーブル18に大型の基体20や複数の基体20を
保持して当該基体20を矢印Aのように回転させること
ができ、それによって基体20に均一性良く成膜するこ
とが可能になるからである。
回転テーブル18に大型の基体20や複数の基体20を
保持して当該基体20を矢印Aのように回転させること
ができ、それによって基体20に均一性良く成膜するこ
とが可能になるからである。
【0004】回転軸4は、真空シール機能を有する軸受
8によって支えられており、かつ絶縁物10によって真
空容器2から電気的に絶縁されている。回転テーブル1
8上の基体20には、バイアス電源32から回転軸4を
経由して、例えば−数百V程度の負のバイアス電圧が印
加される。
8によって支えられており、かつ絶縁物10によって真
空容器2から電気的に絶縁されている。回転テーブル1
8上の基体20には、バイアス電源32から回転軸4を
経由して、例えば−数百V程度の負のバイアス電圧が印
加される。
【0005】アーク式蒸発源22は、陰極24とこの例
では陽極を兼ねる真空容器2との間の真空アーク放電に
よって、陰極24を局所的に溶解させて陰極物質26を
蒸発させるものである。このとき、陰極物質26の一部
はイオン化される。28は絶縁物、30はアーク電源で
ある。このようなアーク式蒸発源22は、1台以上、通
常は複数台設けられる。
では陽極を兼ねる真空容器2との間の真空アーク放電に
よって、陰極24を局所的に溶解させて陰極物質26を
蒸発させるものである。このとき、陰極物質26の一部
はイオン化される。28は絶縁物、30はアーク電源で
ある。このようなアーク式蒸発源22は、1台以上、通
常は複数台設けられる。
【0006】基体20の形状、数等は任意である。
【0007】イオン化した陰極物質26は、基体20に
印加された負バイアス電圧等によって基体20に引き込
まれて衝突して堆積し、基体20の表面に薄膜が形成さ
れる。その場合、真空容器2内に反応性ガスを導入して
おくと、それと陰極物質26とが反応して、基体20の
表面に化合物薄膜が形成される。このような手法によっ
て、例えば、TiN、TiCN、TiAlN、CrN、C等
の薄膜を形成することができ、これによって基体20の
耐摩耗性、摺動性、耐焼き付き性、装飾性等を向上させ
ることができる。
印加された負バイアス電圧等によって基体20に引き込
まれて衝突して堆積し、基体20の表面に薄膜が形成さ
れる。その場合、真空容器2内に反応性ガスを導入して
おくと、それと陰極物質26とが反応して、基体20の
表面に化合物薄膜が形成される。このような手法によっ
て、例えば、TiN、TiCN、TiAlN、CrN、C等
の薄膜を形成することができ、これによって基体20の
耐摩耗性、摺動性、耐焼き付き性、装飾性等を向上させ
ることができる。
【0008】その場合従来は、膜の密着性向上等のため
に、成膜直前または成膜時に、ヒータやイオンボンバー
ド(イオン化した陰極物質26を大きな負バイアス電圧
によって基体20に強く衝突させること)によって、基
体20を積極的に加熱することが通常行われていた。
に、成膜直前または成膜時に、ヒータやイオンボンバー
ド(イオン化した陰極物質26を大きな負バイアス電圧
によって基体20に強く衝突させること)によって、基
体20を積極的に加熱することが通常行われていた。
【0009】このようにして基体20を加熱すると、熱
伝導によって回転軸4および軸受8も加熱される。この
回転軸4および軸受8を冷却するために、特に軸受8を
冷却して保護するために、従来は、回転軸4内に、真空
容器2の外部から軸受8付近にまで通じる往復の冷媒流
路6を設けて、そこに冷却水等の冷媒16を流してい
た。この回転軸4に対する冷媒16の受け渡しは、真空
容器2外に設けられた公知のロータリーフィード装置1
4によって行われる。
伝導によって回転軸4および軸受8も加熱される。この
回転軸4および軸受8を冷却するために、特に軸受8を
冷却して保護するために、従来は、回転軸4内に、真空
容器2の外部から軸受8付近にまで通じる往復の冷媒流
路6を設けて、そこに冷却水等の冷媒16を流してい
た。この回転軸4に対する冷媒16の受け渡しは、真空
容器2外に設けられた公知のロータリーフィード装置1
4によって行われる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】アーク式蒸発源22を
用いた上記のようなアーク式イオンプレーティング装置
では、ヒータ加熱やイオンボンバード加熱を行わなくて
も、成膜時に、イオン化した陰極物質26の入射衝突に
よって基体20は不可避的に加熱される。
用いた上記のようなアーク式イオンプレーティング装置
では、ヒータ加熱やイオンボンバード加熱を行わなくて
も、成膜時に、イオン化した陰極物質26の入射衝突に
よって基体20は不可避的に加熱される。
【0011】そのために、耐熱性の低い基体(例えばア
ルミニウム、マグネシウム合金、低温焼き戻し鋼、プラ
スチック等の材料から成る基体)20に成膜する場合、
基体20の温度上昇が大きくなり過ぎて、基体20の硬
度等の特性が劣化したり、熱によって基体20が変形す
る等、基体20が劣化するという課題がある。
ルミニウム、マグネシウム合金、低温焼き戻し鋼、プラ
スチック等の材料から成る基体)20に成膜する場合、
基体20の温度上昇が大きくなり過ぎて、基体20の硬
度等の特性が劣化したり、熱によって基体20が変形す
る等、基体20が劣化するという課題がある。
【0012】回転軸4内に冷媒16を流していても、上
記構造では基体20に対する冷却性能は悪いので、基体
20の温度上昇が大きくなり過ぎていた。例えば、アル
ミニウムでは約300℃、マグネシウム合金および低温
焼き戻し鋼では約200℃、プラスチックでは約150
℃を越えると劣化するけれども、従来の装置では成膜時
の基体20の温度は300℃を越えてしまっていた。
記構造では基体20に対する冷却性能は悪いので、基体
20の温度上昇が大きくなり過ぎていた。例えば、アル
ミニウムでは約300℃、マグネシウム合金および低温
焼き戻し鋼では約200℃、プラスチックでは約150
℃を越えると劣化するけれども、従来の装置では成膜時
の基体20の温度は300℃を越えてしまっていた。
【0013】また、高速度工具鋼等の比較的熱に強い基
体20の場合でも、成膜速度を上げる(例えば、多数の
アーク式蒸発源22を同時に用いて、大きなアーク放電
電流で成膜する)ような条件では、成膜時の基体20の
温度上昇が大きくなり過ぎて、その硬度低下等の劣化が
見られた。
体20の場合でも、成膜速度を上げる(例えば、多数の
アーク式蒸発源22を同時に用いて、大きなアーク放電
電流で成膜する)ような条件では、成膜時の基体20の
温度上昇が大きくなり過ぎて、その硬度低下等の劣化が
見られた。
【0014】更に、成膜後に基体20の温度が下がって
取り出せるようになるまでに長時間を要するので、サイ
クルタイム(基体20を真空容器2に入れてから成膜し
た後に取り出すまでに要する時間)が長く、生産性が悪
いという課題もあった。
取り出せるようになるまでに長時間を要するので、サイ
クルタイム(基体20を真空容器2に入れてから成膜し
た後に取り出すまでに要する時間)が長く、生産性が悪
いという課題もあった。
【0015】そこでこの発明は、基体に対する冷却性能
を高めて、成膜時の基体の温度上昇による劣化等を防止
することを主たる目的とする。
を高めて、成膜時の基体の温度上昇による劣化等を防止
することを主たる目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】この発明に係るアーク式
イオンプレーティング装置は、その概要を述べれば、前
述したような回転軸の真空容器内側の端部に取り付けら
れていて、回転軸の冷媒流路よりも広い面積の冷媒流路
を内部に有しており、かつ回転軸の冷媒流路との間で冷
媒の受け渡しが行われる冷却器を備えており、この冷却
器に、(a)基体を直接取り付けたり、(b)基体を保
持する回転テーブルを取り付けたり、(c)基体を保持
し回転させる第2回転軸を取り付けたり、(d)ブッシ
ュを用いて基体を保持したりしていることを特徴として
いる。
イオンプレーティング装置は、その概要を述べれば、前
述したような回転軸の真空容器内側の端部に取り付けら
れていて、回転軸の冷媒流路よりも広い面積の冷媒流路
を内部に有しており、かつ回転軸の冷媒流路との間で冷
媒の受け渡しが行われる冷却器を備えており、この冷却
器に、(a)基体を直接取り付けたり、(b)基体を保
持する回転テーブルを取り付けたり、(c)基体を保持
し回転させる第2回転軸を取り付けたり、(d)ブッシ
ュを用いて基体を保持したりしていることを特徴として
いる。
【0017】上記構成によれば、いずれの場合も、回転
軸の冷媒流路よりも広い面積の冷媒流路を内部に有する
冷却器を備えているので、回転軸内の途中までしか冷媒
を流さない従来の装置に比べて、基体に対する冷却性能
が大幅に向上する。その結果、成膜時の基体の温度上昇
による劣化を防止することができる。しかも、成膜後の
基体の冷却に要する時間が短縮され、それによってサイ
クルタイムを短縮することができるので、生産性も向上
する。
軸の冷媒流路よりも広い面積の冷媒流路を内部に有する
冷却器を備えているので、回転軸内の途中までしか冷媒
を流さない従来の装置に比べて、基体に対する冷却性能
が大幅に向上する。その結果、成膜時の基体の温度上昇
による劣化を防止することができる。しかも、成膜後の
基体の冷却に要する時間が短縮され、それによってサイ
クルタイムを短縮することができるので、生産性も向上
する。
【0018】
【発明の実施の形態】図1は、この発明に係るアーク式
イオンプレーティング装置の一例を示す断面図である。
図7に示した従来例と同一または相当する部分には同一
符号を付し、以下においては当該従来例との相違点を主
に説明する。
イオンプレーティング装置の一例を示す断面図である。
図7に示した従来例と同一または相当する部分には同一
符号を付し、以下においては当該従来例との相違点を主
に説明する。
【0019】この例のアーク式イオンプレーティング装
置は、前述した回転軸4に代わる回転軸4aを有してい
る。この回転軸4aは、その内部に、前述したロータリ
ーフィード装置14から後述する冷却器34まで通じて
いる往復の冷媒流路6を有している。その他は、前述し
た回転軸4と同様である。
置は、前述した回転軸4に代わる回転軸4aを有してい
る。この回転軸4aは、その内部に、前述したロータリ
ーフィード装置14から後述する冷却器34まで通じて
いる往復の冷媒流路6を有している。その他は、前述し
た回転軸4と同様である。
【0020】この回転軸4aの真空容器内側の端部に、
この例では、回転軸4aよりも広がった冷却器34を取
り付けている。この冷却器34は、回転軸4aの冷媒流
路6よりも広い面積の冷媒流路36を内部に有してい
る。即ち、回転軸4aの往復の冷媒流路6の合計の水平
断面積をS1 とし、冷却器34の上部の冷媒流路36の
水平断面積をS2 とした場合、S1 <S2 としている。
この関係は、他の例においても同じく保たれている。
この例では、回転軸4aよりも広がった冷却器34を取
り付けている。この冷却器34は、回転軸4aの冷媒流
路6よりも広い面積の冷媒流路36を内部に有してい
る。即ち、回転軸4aの往復の冷媒流路6の合計の水平
断面積をS1 とし、冷却器34の上部の冷媒流路36の
水平断面積をS2 とした場合、S1 <S2 としている。
この関係は、他の例においても同じく保たれている。
【0021】この冷却器34は、回転軸4aの冷媒流路
6との間で冷媒16の受け渡しが行われる。即ち、回転
軸4aの往路の冷媒流路6から冷媒16の供給を受け、
当該冷媒16を冷媒流路36に流し、そして回転軸4a
の復路の冷媒流路6に冷媒16を返す(排出する)。こ
の冷却器34の内部には、この例では、行きの冷媒16
と帰りの冷媒16とを分離する(混じらないようにす
る)仕切板38が設けられている。
6との間で冷媒16の受け渡しが行われる。即ち、回転
軸4aの往路の冷媒流路6から冷媒16の供給を受け、
当該冷媒16を冷媒流路36に流し、そして回転軸4a
の復路の冷媒流路6に冷媒16を返す(排出する)。こ
の冷却器34の内部には、この例では、行きの冷媒16
と帰りの冷媒16とを分離する(混じらないようにす
る)仕切板38が設けられている。
【0022】この冷却器36の上部に、成膜しようとす
る基体20を保持する前述した回転テーブル18が取り
付けられている。この回転テーブル18は、冷却器34
に着脱可能に取り付けるのが好ましい。この例では、両
者の取付け部50で着脱可能にしている。このようにす
れば、回転テーブル18から上をそっくり取り外すこと
ができるので、回転テーブル18に基体20を取り付け
たり取り外したりする作業が、即ち基体20の交換作業
が容易になる。
る基体20を保持する前述した回転テーブル18が取り
付けられている。この回転テーブル18は、冷却器34
に着脱可能に取り付けるのが好ましい。この例では、両
者の取付け部50で着脱可能にしている。このようにす
れば、回転テーブル18から上をそっくり取り外すこと
ができるので、回転テーブル18に基体20を取り付け
たり取り外したりする作業が、即ち基体20の交換作業
が容易になる。
【0023】このアーク式イオンプレーティング装置に
よれば、回転軸4aの冷媒流路6よりも広い面積の冷媒
流路36を有する冷却器34を備えていて、基体20の
より近くから、しかもより広い面積で、基体20を冷媒
16によって冷却することができるので、図7に示した
ような、回転軸4内の途中までしか冷媒16を流さない
従来の装置に比べて、基体20に対する冷却性能が大幅
に向上する。その結果、成膜時の基体20の温度上昇に
よる特性劣化、変形等の劣化を防止することができる。
よれば、回転軸4aの冷媒流路6よりも広い面積の冷媒
流路36を有する冷却器34を備えていて、基体20の
より近くから、しかもより広い面積で、基体20を冷媒
16によって冷却することができるので、図7に示した
ような、回転軸4内の途中までしか冷媒16を流さない
従来の装置に比べて、基体20に対する冷却性能が大幅
に向上する。その結果、成膜時の基体20の温度上昇に
よる特性劣化、変形等の劣化を防止することができる。
【0024】しかも、成膜後の基体20の冷却に要する
時間が短縮され、それによって、サイクルタイムを短縮
することができるので、生産性も向上する。
時間が短縮され、それによって、サイクルタイムを短縮
することができるので、生産性も向上する。
【0025】また、基体20の表面に形成する膜がダイ
ヤモンド状カーボン(DLC)膜の場合、成膜時の基体
20の温度が高い状態では、DLCがそれよりも硬度の
低いグラファイトに変化する等の理由によって、硬度の
高いカーボン膜を得ることが従来の装置では困難であっ
たけれども、このアーク式イオンプレーティング装置に
よれば、成膜時の基体20の温度を下げることができる
ので、DLCを多く含み硬度の高いカーボン膜を形成す
ることが可能になる。
ヤモンド状カーボン(DLC)膜の場合、成膜時の基体
20の温度が高い状態では、DLCがそれよりも硬度の
低いグラファイトに変化する等の理由によって、硬度の
高いカーボン膜を得ることが従来の装置では困難であっ
たけれども、このアーク式イオンプレーティング装置に
よれば、成膜時の基体20の温度を下げることができる
ので、DLCを多く含み硬度の高いカーボン膜を形成す
ることが可能になる。
【0026】図2は、この発明に係るアーク式イオンプ
レーティング装置の冷却器周りの他の例を示す断面図で
ある。先の例との相違点を主体に説明すると、この例
は、前述した回転テーブル18を介在させずに、冷却器
34に基体20を直接設置する(保持させる)ものであ
る。このようにすると、回転テーブル18を介在させる
ことなく冷却器34によって基体20を直接冷却するこ
とができるので、図1の例よりも基体20に対する冷却
性能がより向上する。
レーティング装置の冷却器周りの他の例を示す断面図で
ある。先の例との相違点を主体に説明すると、この例
は、前述した回転テーブル18を介在させずに、冷却器
34に基体20を直接設置する(保持させる)ものであ
る。このようにすると、回転テーブル18を介在させる
ことなく冷却器34によって基体20を直接冷却するこ
とができるので、図1の例よりも基体20に対する冷却
性能がより向上する。
【0027】図3は、この発明に係るアーク式イオンプ
レーティング装置の冷却器周りの更に他の例を示す断面
図である。先の例との相違点を主体に説明すると、この
例は、冷却器34の上部に回転自在(矢印Bはその回転
方向の一例を示す)に設けられていて基体20をそれぞ
れ保持する複数の第2回転軸40と、この各第2回転軸
40を基体20と共に回転させる回転機構42とを備え
ている。
レーティング装置の冷却器周りの更に他の例を示す断面
図である。先の例との相違点を主体に説明すると、この
例は、冷却器34の上部に回転自在(矢印Bはその回転
方向の一例を示す)に設けられていて基体20をそれぞ
れ保持する複数の第2回転軸40と、この各第2回転軸
40を基体20と共に回転させる回転機構42とを備え
ている。
【0028】回転機構42は、例えば実開平3−813
57号公報にも記載されているように、各第2回転軸4
0に横に張り出すように取り付けられた複数本(例えば
4本)のアーム44と、回転軸4aおよび冷却器34等
が矢印Aのように回転したときにこのアーム44に当た
って第2回転軸40を矢印Bのように回転(自転)させ
るキッカー46とを備えている。
57号公報にも記載されているように、各第2回転軸4
0に横に張り出すように取り付けられた複数本(例えば
4本)のアーム44と、回転軸4aおよび冷却器34等
が矢印Aのように回転したときにこのアーム44に当た
って第2回転軸40を矢印Bのように回転(自転)させ
るキッカー46とを備えている。
【0029】この図3の例は、第2回転軸40を介する
分、図2の例よりも基体20に対する冷却性能は低下す
るけれども、各基体20を、矢印Aに示す回転(公転)
と矢印Bに示す回転(自転)の両方に回転させることが
できるので、各基体20に対する成膜の均一性をより向
上させることができる。
分、図2の例よりも基体20に対する冷却性能は低下す
るけれども、各基体20を、矢印Aに示す回転(公転)
と矢印Bに示す回転(自転)の両方に回転させることが
できるので、各基体20に対する成膜の均一性をより向
上させることができる。
【0030】図3の例のような第2回転軸40を設ける
代わりに、図4に示す例のように、冷却器34の上部内
に埋め込まれていて基体20の下部を回転自在(矢印B
はその回転方向の一例を示す)に保持する複数のブッシ
ュ48を設けても良い。この場合は、前記回転機構42
を構成するアーム44によって各基体20を回転させ
る。
代わりに、図4に示す例のように、冷却器34の上部内
に埋め込まれていて基体20の下部を回転自在(矢印B
はその回転方向の一例を示す)に保持する複数のブッシ
ュ48を設けても良い。この場合は、前記回転機構42
を構成するアーム44によって各基体20を回転させ
る。
【0031】この構造によれば、各基体20を回転させ
ることができると共に、各基体20の下部がブッシュ4
8と共に冷却器34内に差し込まれた構造になるので、
冷却器34内を流れる冷媒16による各基体20に対す
る冷却性能が図3の例よりも向上する。
ることができると共に、各基体20の下部がブッシュ4
8と共に冷却器34内に差し込まれた構造になるので、
冷却器34内を流れる冷媒16による各基体20に対す
る冷却性能が図3の例よりも向上する。
【0032】各第2回転軸40内に、図6に示す例のよ
うに、往復の冷媒流路41をそれぞれ設け、かつこの各
回転軸40と冷却器34との間で冷媒16の受け渡し
(供給および排出)をそれぞれ行う複数の第2ロータリ
ーフィード装置62を冷却器34上に設けても良い。6
4は仕切板である。各第2回転軸40は、一つまたは複
数の基体20をそれぞれ保持する。
うに、往復の冷媒流路41をそれぞれ設け、かつこの各
回転軸40と冷却器34との間で冷媒16の受け渡し
(供給および排出)をそれぞれ行う複数の第2ロータリ
ーフィード装置62を冷却器34上に設けても良い。6
4は仕切板である。各第2回転軸40は、一つまたは複
数の基体20をそれぞれ保持する。
【0033】この構造にすれば、各基体20を矢印Bの
ように回転させることができると共に、各基体20を保
持する第2回転軸40を冷媒16によって直接冷却する
ことができるので、各基体20に対する冷却性能が図3
および図4の例よりも向上する。
ように回転させることができると共に、各基体20を保
持する第2回転軸40を冷媒16によって直接冷却する
ことができるので、各基体20に対する冷却性能が図3
および図4の例よりも向上する。
【0034】冷却器34への冷媒16の供給および排出
は、図5または図6に示す例のように、冷媒16を通す
接続管58を用いて行っても良い。その場合、冷却器3
4への冷媒16の入口54と出口56とを大きく離せ
ば、例えばこの例のように入口54と出口56とを互い
に回転軸4aの反対側に位置するように離せば、行きと
帰りの冷媒16がすぐには混じらないので、冷却器34
内に図1〜図4の例に示したような仕切板38を設けな
くても良い。
は、図5または図6に示す例のように、冷媒16を通す
接続管58を用いて行っても良い。その場合、冷却器3
4への冷媒16の入口54と出口56とを大きく離せ
ば、例えばこの例のように入口54と出口56とを互い
に回転軸4aの反対側に位置するように離せば、行きと
帰りの冷媒16がすぐには混じらないので、冷却器34
内に図1〜図4の例に示したような仕切板38を設けな
くても良い。
【0035】また、図5または図6に示す例のように、
冷却器34を回転軸4aに着脱可能に取り付ける(52
はその取付け部を示す)と共に、回転軸4aの往復の冷
媒流路6と冷却器34の冷媒流路36とを、冷媒16を
通すものであって着脱可能な接続器60を介して接続し
ても良い。接続器60は、この例では往復の接続管58
の途中の端部付近にそれぞれ設けている。
冷却器34を回転軸4aに着脱可能に取り付ける(52
はその取付け部を示す)と共に、回転軸4aの往復の冷
媒流路6と冷却器34の冷媒流路36とを、冷媒16を
通すものであって着脱可能な接続器60を介して接続し
ても良い。接続器60は、この例では往復の接続管58
の途中の端部付近にそれぞれ設けている。
【0036】この構造にすれば、回転軸4aからの冷却
器34の切り離しが自由になるので、基体20の交換作
業や冷却器34のメインテナンス等が容易になる。
器34の切り離しが自由になるので、基体20の交換作
業や冷却器34のメインテナンス等が容易になる。
【0037】接続器60は、外したときに自動的に冷媒
16の流出が防止される弁の付いたものを用いるのが好
ましい。そのようにすれば、真空容器2内への冷媒16
の漏れをより確実に防止することができる。また、接続
器60を解放する前に予め、接続管58等の中にある冷
媒16を圧縮空気等の圧力で外に押し出し、内部を空に
してから解放を行うようにしても良い。
16の流出が防止される弁の付いたものを用いるのが好
ましい。そのようにすれば、真空容器2内への冷媒16
の漏れをより確実に防止することができる。また、接続
器60を解放する前に予め、接続管58等の中にある冷
媒16を圧縮空気等の圧力で外に押し出し、内部を空に
してから解放を行うようにしても良い。
【0038】冷媒16は、例えば水(冷却水)である
が、それ以外のもの、例えば冷却油等を用いても良い。
が、それ以外のもの、例えば冷却油等を用いても良い。
【0039】なお、上記各例は、冷却器34への冷媒1
6の供給および排出を、回転軸4a内を通して行うもの
であるが、回転軸4a内を通さずにこれを行うようにし
ても良い。例えば、真空容器2の上部から別途接続器を
経由する等して、冷却器34への冷媒16の供給および
排出を行うようにしても良い。
6の供給および排出を、回転軸4a内を通して行うもの
であるが、回転軸4a内を通さずにこれを行うようにし
ても良い。例えば、真空容器2の上部から別途接続器を
経由する等して、冷却器34への冷媒16の供給および
排出を行うようにしても良い。
【0040】
【発明の効果】この発明は、上記のとおり構成されてい
るので、次のような効果を奏する。
るので、次のような効果を奏する。
【0041】請求項1記載の発明によれば、回転軸の冷
媒流路よりも広い面積の冷媒流路を内部に有する冷却器
を備えているので、回転軸内の途中までしか冷媒を流さ
ない従来の装置に比べて、基体に対する冷却性能が大幅
に向上する。その結果、成膜時の基体の温度上昇による
特性劣化、変形等の劣化を防止することができる。しか
も、成膜後の基体の冷却に要する時間が短縮され、それ
によってサイクルタイムを短縮することができるので、
生産性も向上する。
媒流路よりも広い面積の冷媒流路を内部に有する冷却器
を備えているので、回転軸内の途中までしか冷媒を流さ
ない従来の装置に比べて、基体に対する冷却性能が大幅
に向上する。その結果、成膜時の基体の温度上昇による
特性劣化、変形等の劣化を防止することができる。しか
も、成膜後の基体の冷却に要する時間が短縮され、それ
によってサイクルタイムを短縮することができるので、
生産性も向上する。
【0042】また、成膜時の基体の温度を下げることが
できるので、ダイヤモンド状カーボンを多く含み硬度の
高いカーボン膜を形成することも可能になる。
できるので、ダイヤモンド状カーボンを多く含み硬度の
高いカーボン膜を形成することも可能になる。
【0043】請求項2記載の発明によれば、冷却器によ
って基体を直接冷却することができるので、回転テーブ
ルを介在させる場合よりも基体に対する冷却性能がより
向上する、という更なる効果を奏する。
って基体を直接冷却することができるので、回転テーブ
ルを介在させる場合よりも基体に対する冷却性能がより
向上する、という更なる効果を奏する。
【0044】請求項3記載の発明によれば、各基体を、
回転軸による回転(公転)と第2回転軸による回転(自
転)の両方に回転させることができるので、各基体に対
する成膜の均一性をより向上させることができる、とい
う更なる効果を奏する。
回転軸による回転(公転)と第2回転軸による回転(自
転)の両方に回転させることができるので、各基体に対
する成膜の均一性をより向上させることができる、とい
う更なる効果を奏する。
【0045】請求項4記載の発明によれば、各基体を公
転および自転させることができると共に、各基体の下部
がブッシュと共に冷却器内に差し込まれた構造になるの
で、冷却器内を流れる冷媒による各基体に対する冷却性
能が、第2回転軸を設ける場合よりも向上する、という
更なる効果を奏する。
転および自転させることができると共に、各基体の下部
がブッシュと共に冷却器内に差し込まれた構造になるの
で、冷却器内を流れる冷媒による各基体に対する冷却性
能が、第2回転軸を設ける場合よりも向上する、という
更なる効果を奏する。
【0046】請求項5記載の発明によれば、各基体を公
転および自転させることができると共に、各基体を保持
する第2回転軸を冷媒によって直接冷却することができ
るので、各基体に対する冷却性能がより向上する、とい
う更なる効果を奏する。
転および自転させることができると共に、各基体を保持
する第2回転軸を冷媒によって直接冷却することができ
るので、各基体に対する冷却性能がより向上する、とい
う更なる効果を奏する。
【0047】請求項6記載の発明によれば、回転テーブ
ルから上をそっくり取り外すことができるので、回転テ
ーブルに基体を取り付けたり取り外したりする作業が、
即ち基体の交換作業が容易になる、という更なる効果を
奏する。
ルから上をそっくり取り外すことができるので、回転テ
ーブルに基体を取り付けたり取り外したりする作業が、
即ち基体の交換作業が容易になる、という更なる効果を
奏する。
【0048】請求項7記載の発明によれば、回転軸から
の冷却器の切り離しが自由になるので、基体の交換作業
や冷却器のメインテナンス等が容易になる、という更な
る効果を奏する。
の冷却器の切り離しが自由になるので、基体の交換作業
や冷却器のメインテナンス等が容易になる、という更な
る効果を奏する。
【図1】この発明に係るアーク式イオンプレーティング
装置の一例を示す断面図である。
装置の一例を示す断面図である。
【図2】この発明に係るアーク式イオンプレーティング
装置の冷却器周りの他の例を示す断面図である。
装置の冷却器周りの他の例を示す断面図である。
【図3】この発明に係るアーク式イオンプレーティング
装置の冷却器周りの更に他の例を示す断面図である。
装置の冷却器周りの更に他の例を示す断面図である。
【図4】この発明に係るアーク式イオンプレーティング
装置の冷却器周りの更に他の例を示す断面図である。
装置の冷却器周りの更に他の例を示す断面図である。
【図5】この発明に係るアーク式イオンプレーティング
装置の冷却器周りの更に他の例を示す断面図である。
装置の冷却器周りの更に他の例を示す断面図である。
【図6】この発明に係るアーク式イオンプレーティング
装置の冷却器周りの更に他の例を示す断面図である。
装置の冷却器周りの更に他の例を示す断面図である。
【図7】従来のアーク式イオンプレーティング装置の一
例を示す断面図である。
例を示す断面図である。
2 真空容器
4a 回転軸
6 冷媒流路
12 回転駆動装置
14 ロータリーフィード装置
16 冷媒
18 回転テーブル
20 基体
22 アーク式蒸発源
34 冷却器
36 冷媒流路
40 第2回転軸
42 回転機構
48 ブッシュ
62 第2ロータリーフィード装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 中村 信彦
京都府京都市右京区梅津高畝町47番地 日
新電機株式会社内
(72)発明者 飛川 和紀
京都府京都市右京区梅津高畝町47番地 日
新電機株式会社内
(72)発明者 大谷 聡
京都府京都市右京区梅津高畝町47番地 日
新電機株式会社内
Fターム(参考) 4K029 AA01 CA03 DD06 EA08 JA00
JA02
Claims (7)
- 【請求項1】 真空に排気される真空容器と、この真空
容器を貫通するものであって内部に往復の冷媒流路を有
する回転軸と、前記真空容器外に設けられていて前記回
転軸を回転させる回転駆動装置と、前記真空容器外に設
けられていて前記回転軸との間で冷媒の受け渡しを行う
ロータリーフィード装置と、前記回転軸の真空容器内側
の端部に取り付けられていて、前記回転軸の冷媒流路よ
りも広い面積の冷媒流路を内部に有しており、かつ前記
回転軸の冷媒流路との間で冷媒の受け渡しが行われる冷
却器と、この冷却器の上部に取り付けられていて成膜し
ようとする基体を保持する回転テーブルと、真空アーク
放電によって陰極を蒸発させて前記基体に成膜を行うア
ーク式蒸発源とを備えることを特徴とするアーク式イオ
ンプレーティング装置。 - 【請求項2】 真空に排気される真空容器と、この真空
容器を貫通するものであって内部に往復の冷媒流路を有
する回転軸と、前記真空容器外に設けられていて前記回
転軸を回転させる回転駆動装置と、前記真空容器外に設
けられていて前記回転軸との間で冷媒の受け渡しを行う
ロータリーフィード装置と、前記回転軸の真空容器内側
の端部に取り付けられていて、前記回転軸の冷媒流路よ
りも広い面積の冷媒流路を内部に有しており、前記回転
軸の冷媒流路との間で冷媒の受け渡しが行われるもので
あり、かつ成膜しようとする基体を直接保持する冷却器
と、真空アーク放電によって陰極を蒸発させて前記基体
に成膜を行うアーク式蒸発源とを備えることを特徴とす
るアーク式イオンプレーティング装置。 - 【請求項3】 真空に排気される真空容器と、この真空
容器を貫通するものであって内部に往復の冷媒流路を有
する回転軸と、前記真空容器外に設けられていて前記回
転軸を回転させる回転駆動装置と、前記真空容器外に設
けられていて前記回転軸との間で冷媒の受け渡しを行う
ロータリーフィード装置と、前記回転軸の真空容器内側
の端部に取り付けられていて、前記回転軸の冷媒流路よ
りも広い面積の冷媒流路を内部に有しており、かつ前記
回転軸の冷媒流路との間で冷媒の受け渡しが行われる冷
却器と、この冷却器の上部に回転自在に設けられていて
成膜しようとする基体を保持する複数の第2回転軸と、
この各第2回転軸を基体と共に回転させる回転機構と、
真空アーク放電によって陰極を蒸発させて前記基体に成
膜を行うアーク式蒸発源とを備えることを特徴とするア
ーク式イオンプレーティング装置。 - 【請求項4】 真空に排気される真空容器と、この真空
容器を貫通するものであって内部に往復の冷媒流路を有
する回転軸と、前記真空容器外に設けられていて前記回
転軸を回転させる回転駆動装置と、前記真空容器外に設
けられていて前記回転軸との間で冷媒の受け渡しを行う
ロータリーフィード装置と、前記回転軸の真空容器内側
の端部に取り付けられていて、前記回転軸の冷媒流路よ
りも広い面積の冷媒流路を内部に有しており、かつ前記
回転軸の冷媒流路との間で冷媒の受け渡しが行われる冷
却器と、この冷却器の上部内に埋め込まれていて成膜し
ようとする基体の下部を回転自在に保持する複数のブッ
シュと、この各ブッシュに保持された基体を回転させる
回転機構と、真空アーク放電によって陰極を蒸発させて
前記基体に成膜を行うアーク式蒸発源とを備えることを
特徴とするアーク式イオンプレーティング装置。 - 【請求項5】 真空に排気される真空容器と、この真空
容器を貫通するものであって内部に往復の冷媒流路を有
する回転軸と、前記真空容器外に設けられていて前記回
転軸を回転させる回転駆動装置と、前記真空容器外に設
けられていて前記回転軸との間で冷媒の受け渡しを行う
ロータリーフィード装置と、前記回転軸の真空容器内側
の端部に取り付けられていて、前記回転軸の冷媒流路よ
りも広い面積の冷媒流路を内部に有しており、かつ前記
回転軸の冷媒流路との間で冷媒の受け渡しが行われる冷
却器と、この冷却器の上部に回転自在に設けられていて
成膜しようとする基体を保持するものであって、内部に
往復の冷媒流路をそれぞれ有する複数の第2回転軸と、
この各第2回転軸を基体と共に回転させる回転機構と、
前記各第2回転軸と前記冷却器との間で冷媒の受け渡し
をそれぞれ行う複数の第2ロータリーフィード装置と、
真空アーク放電によって陰極を蒸発させて前記基体に成
膜を行うアーク式蒸発源とを備えることを特徴とするア
ーク式イオンプレーティング装置。 - 【請求項6】 前記回転テーブルを前記冷却器に着脱可
能に取り付けている請求項1記載のアーク式イオンプレ
ーティング装置。 - 【請求項7】 前記冷却器を前記回転軸に着脱可能に取
り付けており、かつ前記回転軸の往復の冷媒流路と前記
冷却器の冷媒流路とを、冷媒を通すものであって着脱可
能な接続器を介して接続している請求項2、3、4また
は5記載のアーク式イオンプレーティング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001192239A JP2003003252A (ja) | 2001-06-26 | 2001-06-26 | アーク式イオンプレーティング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001192239A JP2003003252A (ja) | 2001-06-26 | 2001-06-26 | アーク式イオンプレーティング装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003003252A true JP2003003252A (ja) | 2003-01-08 |
Family
ID=19030721
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001192239A Pending JP2003003252A (ja) | 2001-06-26 | 2001-06-26 | アーク式イオンプレーティング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003003252A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009215622A (ja) * | 2008-03-12 | 2009-09-24 | Nissin Electric Co Ltd | 成膜装置 |
KR20130125476A (ko) * | 2012-05-09 | 2013-11-19 | 엘지이노텍 주식회사 | 보이스 코일 모터 |
KR20130125475A (ko) * | 2012-05-09 | 2013-11-19 | 엘지이노텍 주식회사 | 보이스 코일 모터 |
-
2001
- 2001-06-26 JP JP2001192239A patent/JP2003003252A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009215622A (ja) * | 2008-03-12 | 2009-09-24 | Nissin Electric Co Ltd | 成膜装置 |
KR20130125476A (ko) * | 2012-05-09 | 2013-11-19 | 엘지이노텍 주식회사 | 보이스 코일 모터 |
KR20130125475A (ko) * | 2012-05-09 | 2013-11-19 | 엘지이노텍 주식회사 | 보이스 코일 모터 |
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Legal Events
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A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041206 |
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A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071016 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071030 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080311 |